(57)【要約】【課題】  磁気記憶テープエッジの位置を利用して磁気記憶テープに対する変換器のヘッドの相対的な位置を決定するためのサーボシステムおよび付随する方法を提供する。【解決手段】  磁気記憶媒体に対して変換器のヘッドを位置決めするための方法は、一例においては、記憶媒体のエッジの位置を光学的に検知するステップと、読出信号と記憶媒体のエッジの位置とに基づき記憶媒体に対して変換器のヘッドを再度位置決めするステップとを含む。【選択図】        図１
2005129212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記憶媒体に対して変換器のヘッドを位置決めするための方法であって、
第１のマスクを照らすステップと、
前記第１のマスクを通過する光の強度を検出するステップとを含み、前記第１のマスクは変換器のヘッドに対して固定された空間的な関係にあり、前記方法はさらに、
前記記憶媒体のエッジの位置を決定するステップを含む、方法。
【請求項２】
前記記憶媒体のエッジの位置に基づき前記記憶媒体に対して前記変換器のヘッドを再度位置決めするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のマスクを照らすステップは、前記第１のマスクの透過部分と前記記憶媒体のエッジとによって形成されるウインドウを照らすステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ウインドウを通過する検出された光の強度に基づき前記変換器のヘッドを再度位置決めする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記マスクの透過部分はアパーチャを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記マスクの第２の透過部分と前記記憶媒体の第２のエッジとによって形成される第２のウインドウを照らすステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
記録媒体の幅よりも広い幅を有する前記マスクの第３の透過部分と前記記録媒体の対向するエッジとによって形成される第３のウインドウを照らすステップと、
前記第３のウインドウを通過する光の強度を検出するステップとをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
第２のマスクを照らすステップと、
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを通過する光の強度を検出器で検出するステップとを含み、前記第１のマスクは前記変換器のヘッドに対して固定され、前記第２のマスクは前記検出器に対して固定されている、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記検出器は少なくとも２つの検知素子を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクのうち一方は２つの空間的に相補のパターンを含み、前記第１のマスクおよび前記第２のマスクのうち他方は前記空間的に相補のパターンのうちの１つに対応するパターンを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクのうちの１つは透過部分および非透過部分のパターンを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
ヘッドの位置決めサーボシステムであって、
ヘッドのアセンブリと、
第１のマスクと、
磁気記憶媒体のエッジと前記第１のマスクとを照らすための光源と、
前記磁気記憶媒体のエッジと前記第１のマスクとを照らす前記光源からの光を検出するための検出器と、
前記検出された光に基づき変換器のヘッドの位置を調整するよう構成されたコントローラとを含む、ヘッドの位置決めサーボシステム。
【請求項１３】
前記第１のマスクは前記光源と前記検出器との間に配置される光学的に符号化されたマスクを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１のマスクは前記記憶媒体のエッジでウインドウを作る少なくとも１つの透過部分を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１のマスクは前記ヘッドのアセンブリに対して固定された空間的な関係にある、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記マスクの第２の透過部分と前記記憶媒体の第２のエッジとによって形成される第２のウインドウをさらに含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
記録媒体の幅よりも広い幅を有する前記マスクの第３の透過部分と前記記録媒体の対向するエッジとによって形成される第３のウインドウをさらに含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
第２のマスクをさらに含み、前記コントローラは前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを通過する光の強度を検出するよう構成され、前記第１のマスクは前記変換器のヘッドに対して固定され、前記第２のマスクは前記検出器に対して固定されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記検出器は少なくとも２つの検知素子を有する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクのうち一方は２つの空間的に相補のパターンを含み、前記第１のマスクおよび前記第２のマスクのうち他方は前記空間的に相補のパターンのうちの１つに対応するパターンを含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクのうちの１つは透過部分および非透過部分のパターンを含む、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連する出願の相互参照
本出願は、２００３年１０月２０日に出願され、「マスクされた位置センサおよび制御システム（“Masked Position Sensors and Control Systems”）」と題され、この明細書中に十分に述べられるように引用により援用される、先に出願された仮特許出願である米国出願番号第６０／５１２，９９９号の利益を主張する。
【０００２】
背景
発明の分野
この発明およびそのさまざまな局面は概して磁気テープ記憶装置およびシステムに関し、より特定的には、ヘッドの位置決めサーボシステムのための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の説明
デジタルテープ記録は依然として大量のデータを記憶するための実行可能な解決策である。従来、デジタル情報を磁気記録テープに記録するために少なくとも２つの方策が採用されている。１つの方策は、不連続な横断トラックからユーザ情報を読出しかつ書込む回転ヘッド構造を通り越して磁気テープを移動させることを必要とする。典型的には双方向サーボシステムを用いてヘッド構造の回転をテープの走行と同期させる。別の方策は、テープをかなりの線速度で非回転ヘッドに亘って引くことである。この方策はときにリニア「ストリーミング」テープ記録および再生と称される。
【０００４】
商業的に実行可能なすべての大容量記憶装置および媒体についてデータ記憶容量の増加および検索性能の向上が望まれている。リニアテープ記録の場合、一般的な傾向は、記録間隔およびデータトラック幅が狭いマルチヘッド、マルチチャネル固定ヘッド構造へと向かっており、そのため、２分の１インチの幅のテープなどの予め定められた幅のテープ媒体上に多くのリニアデータトラックが達成され得る。所与のカートリッジサイズについての記憶密度を高めるために、テープ上のビットが、より小さい区域および複数の平行な長手方向のトラック上に書込まれてもよい。テープ上に記録されるデータトラックが多くなるにつれて各トラックはますます狭くなる。したがって、テープは、磁気ヘッドの傍を通り過ぎる際にテープ走行経路と垂直な方向に上下するテープ移動（横方向テープ移動または「ＬＴＭ（Lateral Tape Motion）」と称される）から生じるエラーの影響をより受けやすくなる。ＬＴＭはテープスリットのばらつき、張力の変化、案内機構における欠陥、主にヘッドにおける摩擦の変化、ならびに熱および湿気などの環境要因を含む多くの要因によってもたらされる可能性がある。これらの要因はさまざまな方法でＬＴＭに影響を及ぼす。いくつかの要因は突然の瞬間的な飛び越しを引起こす可能性があり、他の要因は静電気による移動を引起こす可能性がある。一般にＬＴＭは予測不可能であり繰返されることはない。
【０００５】
マルチヘッド、マルチチャネル磁気テープ記憶システムにおいては、不規則な横方向テープ移動は、一般に、より高いトラック密度を達成してテープ毎のより大量のユーザデータ容量を達成する点において制限要因である。記憶テープおよびテープ上のデータトラックとヘッドとの適切な整列を維持するために、テープは、ＬＴＭおよびデータ検索エラーを最小限にするよう概して機械的に抑制される。ヘッドとデータトラックとの間の位置合わせ不良により、リードバック中にデータエラーがもたらされ、書込中に隣接するトラッ
ク上でデータ損失がもたらされるおそれがある。
【０００６】
磁気テープ上のトラック密度を高めるためのさまざまな技術では、読出および／または書込プロセス中にテープドライブシステムに位置決め情報を与えるために、テープへのサーボ情報の記録が採用される。いくつかのシステムはサーボ情報の連続したトラックを磁気的に記録し、次いで、これを位置基準信号として読出して使用する。たとえば、専用の組込み型磁気サーボトラック、時間および振幅磁気サーボトラックなどを含むさまざまな技術が用いられてきた。他のシステムはサーボ情報にユーザデータを散在させるかまたは組込み得る。例示的なテープドライブシステムおよび方法が、たとえば、米国特許番号第６，２４６，５３５号明細書（特許文献１）、第６，１０８，１５９号明細書（特許文献２）および第５，３７１，６３８号明細書（特許文献３）、ならびに米国特許出願番号第０９／８６５，２１５号明細書（特許文献４）に記載され、これらはすべてその全体がこの明細書中に引用により援用される。
【特許文献１】米国特許第６，２４６，５３５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１０８，１５９号明細書
【特許文献３】米国特許第５，３７１，６３８号明細書
【特許文献４】米国特許出願第０９／８６５，２１５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
テープドライブにおける磁気記憶テープのデータトラックに対して読出および／または書込ヘッドをより正確に位置決めし、そうすることによって精度を上げ、費用および複雑さを低減させるための方法およびシステムが所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
概要
この発明の一局面は、記憶媒体の少なくとも１つのエッジを光学的に検出することによって磁気記憶テープに対する変換器のヘッドの相対的な位置を決定するためのサーボシステムおよび付随する方法を提供する。例示的なサーボシステムおよび方法は単独で用いられてもよく、または他の公知のサーボシステム、たとえば光または磁気サーボシステムなどと組合せて用いられてもよい。
【０００９】
一例では、磁気記憶媒体に対して変換器のヘッドを位置決めするための方法は、記憶媒体のエッジの位置を光学的に検知するステップと、記憶媒体のエッジの位置に基づき記憶媒体に対して変換器のヘッドを再度位置決めするステップとを含む。一例では、記憶媒体のエッジの位置は、変換器のヘッドに対して固定された空間的な関係にあるマスクの透過部分と記憶媒体のエッジとにより形成されるウインドウを照らし、ウインドウを通過する光の強度を検出することによって決定され得る。当該ヘッドは、ウインドウを通過する光の強度を実質的に一定に保つよう再度位置決めされてもよい。
【００１０】
別の例においては、記憶媒体のエッジの位置は、第１のマスクおよび第２のマスクを照らし、第１のマスクおよび第２のマスクを通過する光の強度を検出器で検出することによって決定され得、この場合、第１のマスクは変換器のヘッドに対して固定され、第２のマスクは検出器に対して固定されている。
【００１１】
この発明の別の局面に従ってサーボシステムが提供される。一例においては、当該システムはヘッドのアセンブリ、磁気読取素子、光源、検出器およびコントローラを含む。当該光源は磁気記憶媒体のエッジを照らし、当該検出器は磁気記憶媒体のエッジを照らす光を検出する。コントローラは、テープエッジの位置に関連付けられる検出された光に少なくとも部分的に基づき記憶媒体に対して変換器のヘッドの位置を調整するよう構成される
。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明のさまざまな局面および例は、添付の図面および特許請求の範囲に関連して以下の詳細な説明を考慮するとよりよく理解される。
【００１３】
詳細な説明
横方向テープ移動を検知し、サーボシステムに較正および／または位置情報を与えるためのさまざまな方法およびシステムが提供される。以下の説明は当業者がこの発明を作製しかつ利用することができるようにするために提示される。特定の材料、技術および応用例の記載は例としてのみ提供される。この明細書中に記載される例に対するさまざまな変更は当業者には容易に明らかとなり、この明細書中に規定される一般的な原則は、この発明の精神および範囲から逸脱することなく他の例および応用例に適用され得る。
【００１４】
書込および読出プロセス中にテープドライブ内の記憶テープおよびデータトラックに対して変換器のヘッドを正確に位置決めすることは、磁気記憶テープシステムの分野においては主な課題の１つである。一般に、テープドライブ電気機械システムによって展開される閉ループサーボシステムは、記憶テープに対するヘッドの位置を推定して変換器のヘッドをデータトラック位置に整列させる。以下に記載される例示的な方法およびシステムは、記憶テープの少なくとも１つのエッジを検知することによりデータトラックに対して変換器のヘッドを位置決めするための位置情報を集める。例示的な方法およびシステムは、サーボデータなしで、または、たとえばサーボ位置決め情報を検出するための光学系などを搭載するための機械的構造を含む別個のサーボシステムなしで用いられてもよい。機械的な構造の低減によりサーボアクチュエータの応答が増加する可能性があり、これにより、より高いアクチュエータ帯域幅とより高精度のトラック幅解像度とが可能になる。
【００１５】
加えて、サーボシステムがサーボ制御のためにテープエッジを用いるので、ドライブシステムはさまざまなフォーマットの記憶カートリッジおよびデータフォーマットに対する書込および読出を有利に実行し得る。たとえば、スーパー・デジタル・リニア・テープ（「スーパーＤＬＴ（Digital Linear Tape）」または「ＳＤＬＴ（Super）」）ドライブおよびリニア・テープ・オープン（「ＬＴＯ（Linear Tape Open）」）ドライブは、ＬＴＯの磁気サーボおよびスーパーＤＬＴの光サーボの両方と互換性のある例示的なサーボシステムを利用し得る。一例においては、光サーボシステムはテープの少なくとも１つのエッジを検出して読出／書込ヘッドに相対的な位置情報を与える。例示的な方法およびシステムは、さまざまな付加的なサーボシステムまたはテープドライブのサブシステムが読出または書込プロセス中に読出／書込ヘッドをデータトラックと整列させるのを助け得る。
【００１６】
この発明の例示的なさまざまなシステムおよび方法とともに用いることのできる例示的なテープドライブシステムおよび方法が、たとえば米国特許番号第６，２４６，５３５号、第６，１０８，１５９号および第５，３７１，６３８号、ならびに米国特許出願番号第０９／８６５，２１５号に記載され、これらはすべてこの明細書中に十分に述べられるように引用により援用される。他のさまざまな好適なテープドライブおよびサーボシステムがこの発明の１つ以上の例示的なシステムおよび方法とともに用いられ得ることを当業者は理解するだろう。
【００１７】
１つの例示的なサーボシステムにおいては、磁気記憶媒体（たとえば、０．５インチの記憶テープ）のエッジの相対的な位置に関連付けられる光サーボ情報を用いて、記憶テープと磁気読出／書込ヘッドとの相対的な位置を検知する。特に、所与の読出／書込ヘッドのジオメトリについては、データを書込むかまたは読出すためにアクセスされているトラック（アクティブなトラック）の場所に対する読出／書込ヘッドの相対的な位置が、記憶
テープのエッジに対するヘッドの相対的な位置に基づいて正確に予測され得る。サーボシステムは位置情報を用いて磁気読出／書込ヘッドとテープとの相対的な位置を調整し得る。一例においては、サーボシステムは、読出／書込ヘッドをより精密に位置決めするために、既存のデータ構造の主要なサーボシステムおよび磁気サーボと同様に光サーボ方法を用いる。以下の記載は例示的な光サーボ方法および例示的な磁気読出サーボ方法を詳述する。
【００１８】
データトラック場所に対する読出／書込ヘッドの相対的な位置は、記憶媒体またはテープのエッジに対する読出／書込ヘッドの相対的な位置が既知である場合には正確に予測され得る。ヘッド素子に対するエッジの相対的な位置は、好適な光学システムでもって検知され得る。
【００１９】
図１は、記憶テープ１０のエッジの相対的な位置を検知するための１つの例示的な光サーボシステムを示す。当該光サーボシステムは光源４６と、固定された光検知装置４４と、記憶テープ１０のエッジを検知するよう構成されたパターン化されたマスク４０とを含む。記憶テープ１０は、ローラ３８により（たとえばカートリッジ内の）繰出しリールから（たとえばテープドライブシステム内の）巻取りリール、隣接する読出／書込ヘッド１６ならびに（概して、光源４６、検知装置４４、マスク４０および好適なサーボコントローラを含む）光サーボシステムへと案内される。
【００２０】
光源４６と光検知装置４４との間に延在する光路が図１に示される。一例においては、検知装置４４は横方向に沿って整列した区域またはリニア検出器を含む。検知装置４４は、一方の側面において記憶テープ１０のエッジの光学画像と、他方の側面において読出／書込ヘッド１６に取付けられるかまたはこれに対して固定された空間的な関係にある光学的に符号化されたマスク４０とによって遮られるウインドウを通る光を検出する。マスク４０は光源４６からの光に対する透過性を変える少なくとも１つの区域、たとえばアパーチャ４１を含み、マスク４０はヘッド１６に結合されるかまたはヘッド１６に対して固定された空間的な関係にある。動作中に、テープ１０は少なくとも１つのアパーチャ４１を少なくとも部分的に遮って、光源４６と検知装置４４との間の光路に沿ってアパーチャ４１に重なるテープ１０の区域よりも小さなアパーチャ４１の区域によって規定される少なくとも１つのウインドウを作り出すだろう。この例においては、アパーチャの横方向の長さはテープ１００の幅よりも短く設定される。
【００２１】
光源４６は、テープ１０およびアパーチャ４１によって形成される少なくとも１つのウインドウを、たとえば非干渉光で照らす。検知装置４４はウインドウを通過する光を検出し、ヘッド１６に対するテープ１０のエッジの相対的な位置の基準を提供する。コントローラは、検出された光に関連付けられる検知装置４４からの信号に応じてヘッド１６の位置を調整し得る。たとえば、コントローラはヘッド１６の位置を調整して、検出された光の強度を特定の値で維持し、これによりウインドウを同じかまたは同様の寸法に保ち得る。
【００２２】
一例においては、検知装置４４は透過光センサを含む。透過光センサはその業界において十分に確立されかつ特徴付けられている。これらはまた比較的安価であり、容易に入手可能であるが、さまざまな好適なセンサ、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）装置が用いられてもよい。ＳＤＬＴドライブなどの既存のドライブシステムにおける読出／書込ヘッドおよびテープ経路アセンブリに対する変更は概してわずかであり、費用があまりかからず、当業者には容易に理解されるだろう。
【００２３】
例Ｉ
テープエッジセンサを用いて記憶テープのＬＴＭを追跡する実現可能性をテストするために、図１に示されるものと類似の透過光検知装置を含む光サーボシステムが、クウォンタム・コーポレーション（Quantum Corporation）によって製造されるＳＤＬＴ２２０ドライブに装着された。当該検知装置は、読出／書込ヘッドの位置に対するテープの上部エッジの位置を監視するように位置決めされた。付随する電気回路の利得およびオフセットは、アナログ信号が約５本の２４ミクロン幅ＳＤＬＴ２２０フォーマットデータトラックに対応する０〜３ボルトの範囲で生成されるように設定された。当該アナログ信号はＳＤＬＴ２２０テープドライブ上のＡ／Ｄコンバータへの入力として用いられた。信号の０．６ボルトの変更（２５６Ａ／Ｄビットのうち４４）は各々、約２４ミクロンを表わした。
【００２４】
テープエッジセンサを追跡する能力をテストするために、ＳＤＬＴ２２０に対してテープエッジセンサ信号が較正され、好適なファームウェアが書込まれた。図５は、一定のＬＥＤ光レベルを維持し、Ａ／Ｄコンバータへの入力に対する信号を調整するために用いられる回路の例示的な概略図であるが、当然、類似の結果を得るために他の設計が実現されてもよい。２つの条件がテストされた。
【００２５】
１．  ドライブは従来のＳＤＬＴ２２０テープを挿入され、当該ＳＤＬＴ２２０テープで較正され、さまざまなデータトラックが従来のＳＤＬＴ２２０サーボモードで、すなわちドライブにおける光トラッキングサーボを用いて書込まれた。次いで、データトラックが光トラッキングサーボを用いてドライブによってリードバックされた。ドライブが読出されると、コマンドシーケンスが診断通信ポートを介してドライブに送られて、従来の光トラッキングサーボからテープエッジサーボシステムへとドライブが切換えられた（実質的には図１に図示および記載される）。ドライブは、テープエッジサーボシステムを用いて適度なデータエラーレート以内でデータトラックを読出し続けた。加えて、ドライブは、データを読出し続けつつ、標準的な光トラッキングサーボとテープエッジサーボシステムとを交互にすることができた。
【００２６】
２．  ドライブは従来のＳＤＬＴ２２０テープを挿入され、当該ＳＤＬＴ２２０テープで較正され、この場合、各順方向のデータトラックの開始部が従来のＳＤＬＴ２２０光トラッキングサーボを用いて書込まれた。コマンドシーケンスが部分的にトラックに沿って診断通信ポートを介してドライブに送られて、光トラッキングサーボからテープエッジサーボへとドライブが切換えられ、トラックの残りはテープエッジサーボを用いて書込まれた。データトラックは各トラックの開始部のために光トラッキングサーボを用いてリードバックされた。コマンドシーケンスが部分的に各順方向のトラックを通り診断通信ポートを介してドライブに送られて、従来の光トラッキングサーボからテープエッジサーボへとドライブが切換えられた。ドライブは適度なデータエラーレート以内でトラックを読出し続けることができた。
【００２７】
別の例示的な光サーボシステムにおいては、光センサと、読出／書込ヘッドに取付けられた光学的に符号化されたマスクとが備えられる。この例においては、マスクは少なくとも２つのアパーチャまたは透過部分を含む。第１のエッジと境を接するテープは第１のアパーチャを部分的に遮って第１のウインドウを作り得、第１のエッジとは反対側の第２のエッジと境を接するテープは第２のアパーチャを部分的に遮って第２のウインドウを作り得る。この態様では、横方向テープ移動が第１のウインドウを大きくする場合、第２のウインドウは小さくされる。
【００２８】
検知装置は第１のウインドウからの光を検出するための第１の検出器と、第２のウインドウからの光を検出するための第２の検出器とを含み得る。第１および第２の検出器によって検出される光によって、コントローラには読出／書込ヘッドに対するテープの相対的な位置と、マスクに対するテープの移動方向とに関する情報が与えられる。
【００２９】
光源は、第１のアパーチャを照らすための第１の光源と第２のアパーチャを照らすための第２の光源とを含み得る。コントローラは第１および第２の光源を制御して、ヘッドに対するテープの相対的な位置の決定に対する周囲の影響、たとえば周囲の光および温度を補償し得る。
【００３０】
サーボシステムはまた、横方向に配置されたマスクにおける第３のアパーチャ、ならびに第３および第４の検出器を含み得る。第３の検出器は第１のテープエッジと境を接するテープによって遮られる第３のアパーチャを通る光を検出し、第４の検出器は第２のテープエッジと境を接するテープによって遮られる第４のアパーチャを通る光を検出する。テープ幅が一定である場合、周囲の影響がないと想定すると、第３および第４の検出器によって測定される全ての光は実質的に一定であるだろう。したがって、全ての光の変化はいずれも、たとえばテープエッジの不規則さによるテープ幅のばらつきを表わす。第３および第４の検出器で光を測定することにより、コントローラはテープエッジの不規則さを補償し得る。
【００３１】
図２は、第１、第２および第３のアパーチャを備えた１つ以上のマスクを有する具体例としてのシステムを示す。特に、４つの光検知装置またはセンサ２４４−１、２４４−２、２４４−３および２４４−４の光路は、テープ１０の対向するエッジの画像によって光源２４６−１および２４６−２から少なくとも部分的に遮られる。すなわち、２つのセンサ２４４−１、２４４−３は上部エッジと整列し、２つのセンサ２４４−２、２４４−４は下部エッジと整列する。光学的に符号化されたマスク２４０は読出／書込ヘッド１６に取付けられるかまたはこれに対して適所に固定される。センサ２４４−１、２４４−２、２４４−３、２４４−４は４つの信号を供給し、そのうちの２つ（センサ２４４−１、２４４−２）はテープ１０のエッジに対するヘッドの相対的な位置に比例している。センサ２４４−１、２４４−２に対応するマスク４０の垂直部分はアパーチャ２４１の列を含み、この場合、各アパーチャ２４１はその横方向がテープ１０の幅よりも短い可能性がある。加えて、センサ２４４−３、２４４−４はテープエッジ移動によって記録されるテープの横方向移動に比例した信号を供給し得る。センサ２４４−３および２４４−４に対応する垂直なマスク部分は長い垂直なアパーチャ２４２を含み、これは、横方向がテープ１０の幅より長くてもよく、予想されるＬＴＭの範囲全体にわたって透明であってもよい。他の例においては、単一のマスク２４０の代わりに２つ以上のマスクが用いられてもよい。
【００３２】
以下の式は各センサ出力に対する移動の成分を表わす。
【００３３】
ｂ１＝Ｋ11*（ｈｐ−ＬＴＭ）
ｂ２＝Ｋ21*（１−ｈｐ＋ＬＴＭ）
ｂ３＝Ｋ12*（１−ＬＴＭ）
ｂ４＝Ｋ22*（ＬＴＭ）
この場合、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４はそれぞれセンサ２４４−１、２４４−２、２４４−３、２４４−４に対応するセンサ出力であり、ｈｐおよびＬＴＭは図２におけるヘッドおよびテープの上方への移動を表わす（０＜ｈｐ−ＬＴＭ＜１へと正規化される）。Ｋnnは各センサに対する利得係数を表わし、これは光源の強度およびマスクアパーチャ２４１、２４２の寸法に依存する。センサの出力値はまた、周囲の温度および光強度の関数に応じて変動する。センサの出力に対する正確な倍率変更を達成するために、周囲の温度および光へのこの依存は最小限にされなければならない。
【００３４】
ＬＴＭの平均値は、ｂ３およびｂ４の平均値が周囲の温度および光の変動のない状態で実質的に一定であるように、（テープがセンサ場所に対して静止したままにされるので）一定でなくてはならない。したがって、たとえば図３に示される２つのフィードバック制
御ループは光源の強度を変更し、ｂ３およびｂ４の平均値を公称値（Ｋ12*ＬＴＭ（公称）；Ｋ22*ＬＴＭ（公称））に維持し得るものであるが、周囲の温度および光に対する上述の式におけるＫ12およびＫ22の感度を最小限にするのに十分である。
【００３５】
光源２４６−１はセンサ２４４−１および２４４−３をともに照らす。光源２４６−２はセンサ２４４−２および２４４−４をともに照らす。周囲の光および温度の変動が２４４−１、２４４−３および２４４−２、２４４−４に対して実質的に同じであると仮定すると、例示的な方法によって、また、これらの変動に対するＫ11およびＫ21の感度が最小限にされるだろう。Ｋ11およびＫ21はともにフィードバック制御ループによって値を等しくするよう設定され得る。
【００３６】
Ｋ12*ＬＴＭ（公称）＝Ｋ22*ＬＴＭ（公称）、この場合、Ｋ12＝Ｋ22＝Ｋｒ；Ｋ11＝Ｋ21＝Ｋｓ
センサのリニア領域におけるＫの値はサーボサブシステムによって開始される較正技術によって決定され得る。
【００３７】
したがって相対的な位置信号は、
Ｐｒ＝ｂ２−ｂ１＝Ｋｓ*（１−２ｈｐ＋２ＬＴＭ）
であり、テープのエッジに対する、結果として得られるヘッドの相対的な位置を表わす。
【００３８】
しかしながら、テープエッジが損傷を受ける場合、センサ信号ｂ１、ｂ２、ｂ３およびｂ４は個々に、記憶テープまたはデータトラックに対するヘッドの相対的な位置を正確には示さないだろう。位置決め信号の精度を向上させる例示的な一方法は、テープエッジ損傷がある状態で、テープ移動たとえばＬＴＭとテープエッジ損傷などによるテープエッジの不規則さとを識別する手段としてこれらの信号の共通のおよび差分の成分を決定することである。
【００３９】
たとえば、Ｔｄ１およびＴｄ２が上方および下方のテープエッジの不規則さをそれぞれ表わす場合、ｂ３およびｂ４が以下のように再度書込まれ得る。
【００４０】
ｂ３＝Ｋｒ*（ＬＴＭ＋Ｔｄ１）
ｂ４＝Ｋｒ*（１−ＬＴＭ＋Ｔｄ２）
Ｔｄ、すなわちテープエッジの不規則さの程度は以下の式により決定される。
【００４１】
Ｔｄ＝ｂ３＋ｂ４＝Ｋｒ（１＋Ｔｄ１＋Ｔｄ２）
Ｔｄ信号は、信号Ｐｒにフィルタ（たとえばローパスフィルタ）をかけてＰｒの感度をＴｄに低減させるために監視され得る。たとえば、フィルタはＴｄの増大に応じてその遮断周波数を減じ得、これにより、フィルタされたＰｒの感度をＴｄによって汚染されたＰｒの最新の値に低減し得る。
【００４２】
上述の例が単に例示的なものであり、他のさまざまなシステム構成、フィードバック方法などが可能であることを当業者は理解するだろう。たとえば、さまざまな数および構成でさまざまな光源、光センサ、マスク、フィードバックループなどが用いられてもよい。加えて、例示的な方法およびシステムがファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはそれらのいずれかの組合せにおいて実行されてもよい。
【００４３】
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、位置情報を決定するために設けられた２つの固定された透過光センサ４４４−１、４４４−３と２つの光学的に符号化された透過マスク４４０−１、４４０−２とを含む例示的な光サーボシステムを示す。１つのマスク４４０−１は
読出／書込ヘッドに結合され、もう一つのマスク４４０−２は光センサ４４４−１、４４４−３に取付けられるかまたはこれらに対して固定されている。光センサ４４４−１、４４４−３は長手方向またはテープ移送方向に並んで位置し得る。固定マスク４４０−２は、互いに対して（少なくとも部分的に）空間的に相補的であり得る２つの並んだ部分を含む（図４Ｂを参照）。たとえば、１つの部分は横方向にあるｙ軸を中心にした他の部分の鏡像であり得る。固定マスク４４０−２は行を含み得、各行は記録テープ上のデータトラックに対応し、これが光検知素子への光を少なくとも部分的に遮る。別の例においては、各固定マスク部分は、正方形または長方形などの形が交互に並んだ碁盤目状のパターンを含み得る。
【００４４】
ヘッド１６に取付けられるかまたはこれに対して固定された関係にある移動マスク４４０−１は、固定マスク４４０−２の一部分上のパターンに対応するパターン、たとえば碁盤目状のパターンを含み得る。移動マスク４４０−１は、固定マスク４４０−１の幅よりも大きいかまたはこれに等しい長手方向の幅を有し得る。ヘッド１６が横方向に移動すると、移動マスク４４０−１が光源４６と光センサ４４４−１、４４４−２との間において固定マスク４４０−２に重なる。碁盤目状のパターンを含むマスクパターンについては、固定マスク４４０−２の行にわたる移動マスク４４０−１の行の重なりは光センサ４４４−１、４４４−３によって検出される。各行の交差点はデータトラックの交差点に対応し得、これによりヘッド１６の横方向の位置を光センサ４４４−１、４４４−３に示し得る。テープ１００が横方向に移動すると、光が光センサ４４４−１、４４４−３に遮られる。マスク４４０−１、４４０−２を通り光センサ４４４−１、４４４−３に達する全ての光は横方向テープ移動、すなわちセンサ４４４−１、４４４−３にわたるテープ１００の重なり全体に対応する。センサ４４４−１、４４４−３に対するヘッド１６の相対的な位置および横方向テープ移動に関する情報を用いて、この例のコントローラ（図示せず）がテープ１００に対するヘッド１６の相対的な位置を決定して、テープ１００に対するヘッド１６の位置を制御することを可能にする。特に、マスクの行とデータトラックとの対応関係により、データトラックに対するヘッド１６の相対的な位置が精密に測定および制御される。
【００４５】
より特定的には、光源４６と２つの固定された透過光検知装置４４４−１、４４４−３との間の光路は、テープ１００のエッジの画像とパターンが符号化された２つのマスクバー４４０−１および４４０−２とによって遮られ、その一方は移動読出／書込ヘッド１６に取付けられ、他方は光検知装置に対して固定されている。検知装置４４４−１、４４４−３は、読出／書込ヘッド１６がテープ１００に対して横方向に移動すると２つの位置信号を供給する。２つの位置信号は互いに対して相補的であり（たとえば１８０度位相がずれている）、オフセットの方向および大きさを提供するために本質的に量子化される。
【００４６】
図４Ｂおよび図４Ｃはオフセット位置の変動についてマスク４４０−１および４４０−２をともに含んだパターンをより詳細に示す。固定マスク４４０−２は、テープ移送の方向に沿って並んで位置決めされる２つの部分（ａ、ｂ）を有し、各部分は黒（光の遮断）および白（光の透過）ブロック、すなわち部分ａおよびｂ、を備えた碁盤目状のパターンを有する。各部分ａ、ｂはｙ軸を中心にした他の部分の鏡像である。一例においては、碁盤目状のパターンの正方形または長方形のブロックの寸法はデータトラック幅、たとえばデータトラック幅の細分区域または集まりに関連付けられてもよい。正方形以外の形、たとえば長方形、三角形、円などを用い得ることを当業者は理解するだろう。
【００４７】
一例においては、正方形の寸法は０．５のデータトラック幅となるよう選択される。固定マスク４４０−２の各部分は、（図４Ｃにおいて円として示される）２つのセンサ４４４−１、４４４−３のうちの１つのセンサの光路を少なくとも部分的に遮る。移動マスク４４０−１は固定マスクと同じ正方形のブロック寸法を有する均等な碁盤目状のパターン
を有し得る。一例においては、マスク４４０−１はマスク４４０−２およびヘッド１６よりも幅が広いが、他の例においては、マスク４４０−１は横方向がマスク４４０−２と等しいかまたはこれよりも小さいさまざまな寸法を有してもよい。
【００４８】
図４Ｃは、ヘッド１６（図４Ｃには示されない）およびマスク４４０−１がテープ１００の幅を横切って移動する際のマスク４４０−１、４４０−２とテープ１００のエッジとの（i、ii、iiiおよびivとして示される）さまざまな整列を示す。図４Ｃに明らかにされるとおり、各光検知素子は、黒の正方形および透明の正方形が並んでそれぞれ黒の正方形および透明の正方形になると２つのマスク４４０−１、４４０−２およびテープ１００によって半分遮られ、移動マスク４４０−２の黒の正方形および透明の正方形が並んでそれぞれ固定マスク４４０−１の透明の正方形および黒の正方形になると完全に遮られるサイクルを経る。固定マスク４４０−２の部分が相補的であるので、一方のセンサが最小の光透過を経験し、他方のセンサが最大の光透過を経験することに留意されたい。両方のセンサに対する光路がヘッドの各トラック長さの移動について最大の光透過から最小の光透過へのサイクルを経験するので、結果として得られる位置決め信号は、概して、以前のサーボシステムよりも幅広いダイナミックレンジ（およびより良好な信号対ノイズの割合）を有する。適切な信号処理により、当業者には明らかとなるように、当該システムは図４Ｃに示される正方形の各行に空白の位置信号を与える。
【００４９】
一例においては、信号ｂ１およびｂ３はそれぞれセンサ４４４−１および４４４−３の出力を表わし、信号ｂ１−ｂ３は読出／書込ヘッド１６の位置に比例した信号を表わし、信号ｂ１＋ｂ３はテープ１００の位置に比例した（すなわちＬＴＭに関する）信号を表わす。周知のサーボシステム技術を用いると、サーボコントローラは和信号および差信号を用いてテープ１００のエッジに対する読出／書込ヘッド１６の位置を決定しかつ制御し得る。
【００５０】
以上の詳細な記載は例示的な実施例を説明するために提供されており、限定することを意図するものではない。この発明の範囲内で数多くの変更例および変形例が可能であることが当業者には明らかとなるだろう。たとえば、この明細書中に記載されるさまざまな例示的な方法およびシステムは、この明細書中に記載されているかまたはそうでない場合、たとえば光または磁気サーボ方法およびシステムを含んでいるかにかかわらず、単独で、または他のさまざまな位置および／またはサーボ方法およびシステムと組合せて用いられてもよい。加えて、特定の例が説明され、これらの例が関連技術の或る不利点にいかに対処するかが考慮される。しかしながら、この説明は、さまざまな例を、不利点に実際に対処するかまたはこれを解決する方法および／またはシステムに限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】記憶媒体のエッジを検知するよう構成された光サーボシステムを含む例示的なサーボシステムを示す図である。
【図２】記憶媒体のエッジを検知するよう構成された光サーボシステムを含む別の例示的なサーボシステムを示す図である。
【図３】サーボシステムのための例示的なフィードバックループを示す図である。
【図４Ａ】記憶媒体のエッジを検知するよう構成された光サーボシステムを含む別の例示的なサーボシステムを示す図である。
【図４Ｂ】記憶媒体のエッジを検知するよう構成された光サーボシステムを含む別の例示的なサーボシステムを示す図である。
【図４Ｃ】記憶媒体のエッジを検知するよう構成された光サーボシステムを含む別の例示的なサーボシステムを示す図である。
【図５】光サーボシステムのための回路を示す例示的な概略図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  記憶テープ、１６  ヘッド、３８  ローラ、４０  マスク、４１  アパーチャ、４４  光検知装置、４６  光源。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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